在java的面向对象编程过程中，通常我们需要先知道一个Class类，然后new 类名()方式来获取该类的对象。也就是说我们需要在写代码的时候（编译期或者编译期之前）就知道我们要实例化哪一个类，运行哪一个方法，这种通常被称为静态的类加载。

但是在有些场景下，我们事先是不知道我们的代码的具体行为的。比如，我们定义一个服务任务工作流，每一个服务任务都是对应的一个类的一个方法。

• 服务任务B执行哪一个类的哪一个方法，是由服务任务A的执行结果决定的
• 服务任务C执行哪一个类的哪一个方法，是由服务任务A和B的执行结果决定的
• 并且用户不希望服务任务的功能在代码中写死，希望通过配置的方式执行不同的程序

面对这个情况，我们就不能用代码new 类名()来实现了，因为你不知道用户具体要怎么做配置，这一秒他希望服务任务A执行Xxxx类的x方法，下一秒他可能希望执行Yyyy类的y方法。当然你也可以说提需求嘛，用户改一次需求，我改一次代码。这种方式也能需求，但对于用户和程序员个人而言都是痛苦，那么有没有一种方法在运行期动态的改变程序的调用行为的方法呢？这就是要为大家介绍的“java反射机制”。

那么java的反射机制能够做那些事呢？大概是这样几种：

• 在程序运行期动态的根据package名.类名实例化类对象

• 在程序运行期动态获取类对象的信息，包括对象的成本变量和方法

• 在程序运行期动态使用对象的成员变量属性

• 在程序运行期动态调用对象的方法（私有方法也可以调用）

我们定义一个类叫做Student

package com.zimug.java.reflection;

public class Student {
    public String nickName;
    private Integer age;

    public void dinner(){
        System.out.println("吃晚餐！");
    }

    private void sleep(int minutes){
        System.out.println("睡" + minutes + "分钟");
    }
}

如果不用反射的方式，我相信只要学过java的朋友肯定会调用dinner方法

Student student = new Student();
student.dinner();

如果是反射的方式我们该怎么调用呢？

//获取Student类信息
Class cls = Class.forName("com.zimug.java.reflection.Student");
//对象实例化
Object obj = cls.getDeclaredConstructor().newInstance();
//根据方法名获取并执行方法
Method dinnerMethod = cls.getDeclaredMethod("dinner");
dinnerMethod.invoke(obj);  //打印：吃晚餐！

通过上面的代码我们看到，com.zimug.java.reflection.Student类名和dinner方法名是字符串。既然是字符串我们就可以通过配置文件，或数据库、或什么其他的灵活配置方法来执行这段程序了。这就是反射最基础的使用方式。

java的类加载机制还是挺复杂的，我们这里为了不混淆重点，只为大家介绍和“反射”有关系的一部分内容。

java执行编译的时候将java文件编译成字节码class文件,类加载器在类加载阶段将class文件加载到内存，并实例化一个java.lang.Class的对象。比如：对于Student类在加载阶段

• 在内存(方法区或叫代码区)中实例化一个Class对象，注意是Class对象不是Student对象
• 一个Class类（字节码文件）对应一个Class对象
• 该Class对象保存了Student类的基础信息，比如这个Student类有几个字段（Filed）？有几个构造方法（Constructor）？有几个方法（Method）？有哪些注解（Annotation）？等信息。

有了上面的关于Student类的基本信息对象（java.lang.Class对象）,在运行期就可以根据这些信息来实例化Student类的对象。

• 在运行期你可以直接new一个Student对象
• 也可以使用反射的方法构造一个Student对象

但是无论你new多少个Student对象，不论你反射构建多少个Student对象，保存Student类信息的java.lang.Class对象都只有一个。下面的代码可以证明。

Class cls = Class.forName("com.zimug.java.reflection.Student");
Class cls2 = new Student().getClass();

System.out.println(cls == cls2); //比较Class对象的地址，输出结果是true

了解了上面的这些基础信息，我们就可以更深入学习反射类相关的类和方法了：

• java.lang.Class: 代表一个类
• java.lang.reflect.Constructor: 代表类的构造方法
• java.lang.reflect.Method: 代表类的普通方法
• java.lang.reflect.Field: 代表类的成员变量
• Java.lang.reflect.Modifier: 修饰符，方法的修饰符，成员变量的修饰符。
• java.lang.annotation.Annotation：在类、成员变量、构造方法、普通方法上都可以加注解

4.1.获取Class对象的三种方法

Class.forName()方法获取Class对象

/**
* Class.forName方法获取Class对象，这也是反射中最常用的获取对象的方法，因为字符串传参增强了配置实现的灵活性
*/
Class cls = Class.forName("com.zimug.java.reflection.Student");

类名.class获取Class对象

/**
* `类名.class`的方式获取Class对象
*/
Class clz = User.class;

类对象.getClass()方式获取Class对象

/**
* `类对象.getClass()`方式获取Class对象
*/
User user = new User();
Class clazz = user.getClass();

虽然有三种方法可以获取某个类的Class对象，但是只有第一种可以被称为“反射”。

4.2.获取Class类对象的基本信息

Class cls = Class.forName("com.zimug.java.reflection.Student");

//获取类的包名+类名
System.out.println(cls.getName());          //com.zimug.java.reflection.Student
//获取类的父类
Class cls = Class.forName("com.zimug.java.reflection.Student");
//这个类型是不是一个注解？
System.out.println(cls.isAnnotation());     //false
//这个类型是不是一个枚举？
System.out.println(cls.isEnum());      //false
//这个类型是不是基础数据类型？
System.out.println(cls.isPrimitive()); //false

Class类对象信息中几乎包括了所有的你想知道的关于这个类型定义的信息，更多的方法就不一一列举了。还可以通过下面的方法

• 获取Class类对象代表的类实现了哪些接口： getInterfaces()
• 获取Class类对象代表的类使用了哪些注解： getAnnotations()

4.3. 获得Class对象的成员变量

结合上文中的Student类的定义理解下面的代码

Class cls = Class.forName("com.zimug.java.reflection.Student");

Field[] fields = cls.getFields();
for (Field field : fields) {
System.out.println(field.getName());      //nickName
}

fields = cls.getDeclaredFields();
for (Field field : fields) {
System.out.println(field.getName());      //nickName 换行  age
}

• getFields()方法获取类的非私有的成员变量，数组，包含从父类继承的成员变量
• getDeclaredFields方法获取所有的成员变量，数组，但是不包含从父类继承而来的成员变量

4.4.获取Class对象的方法

• getMethods() : 获取Class对象代表的类的所有的非私有方法，数组，包含从父类继承而来的方法

• getDeclaredMethods() : 获取Class对象代表的类定义的所有的方法，数组，但是不包含从父类继承而来的方法

• getMethod(methodName): 获取Class对象代表的类的指定方法名的非私有方法

• getDeclaredMethod(methodName): 获取Class对象代表的类的指定方法名的方法

      Class cls = Class.forName("com.zimug.java.reflection.Student");
  Method[] methods = cls.getMethods();
  System.out.println("Student对象的非私有方法");
  for (Method m : methods) {
      System.out.print(m.getName() + ",");
  }
  System.out.println("  end");
  
  Method[] allMethods = cls.getDeclaredMethods();
  System.out.println("Student对象的所有方法");
  for (Method m : allMethods) {
      System.out.print(m.getName() + ",");
  }
  System.out.println("  end");
  
  Method dinnerMethod = cls.getMethod("dinner");
  System.out.println("dinner方法的参数个数" + dinnerMethod.getParameterCount());
  
  Method sleepMethod = cls.getDeclaredMethod("sleep",int.class);
  System.out.println("sleep方法的参数个数" + sleepMethod.getParameterCount());
  System.out.println("sleep方法的参数对象数组" + Arrays.toString(sleepMethod.getParameters()));
  System.out.println("sleep方法的参数返回值类型" + sleepMethod.getReturnType());</code></pre></li>

Student对象的非私有方法
dinner,wait,wait,wait,equals,toString,hashCode,getClass,notify,notifyAll,  end

Student对象的所有方法
dinner,sleep,  end

dinner方法的参数个数0
sleep方法的参数个数1
sleep方法的参数对象数组[int arg0]
sleep方法的参数返回值类型void

Method dinnerMethod = cls.getDeclaredMethod("dinner");
dinnerMethod.invoke(obj);  //打印：吃晚餐！

public Object invoke(Object obj, Object... args)

//获取Student类信息
Class cls = Class.forName("com.zimug.java.reflection.Student");
//对象实例化
Student student = (Student)cls.getDeclaredConstructor().newInstance();
//下面的这种方法是已经Deprecated了，不建议使用。但是在比较旧的JDK版本中仍然是唯一的方式。
//Student student = (Student)cls.newInstance();

public void invokeClassMethod(String className,String methodName) throws ClassNotFoundException,
            NoSuchMethodException,
            InvocationTargetException,
            InstantiationException,
            IllegalAccessException {
        //获取类信息
        Class cls = Class.forName(className);
        //对象实例化
        Object obj = cls.getDeclaredConstructor().newInstance();
        //根据方法名获取并执行方法
        Method dinnerMethod = cls.getDeclaredMethod(methodName);
        dinnerMethod.invoke(obj);
}

@TableName("t_student")
public class Student {
    public String nickName;
    private Integer age;
}

@Target(ElementType.TYPE)  //表示TableName可作用于类、接口或enum Class, 或interface
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) //表示运行时由JVM加载
public @interface TableName {
       String value() ;   //则使用@TableName注解的时候： @TableName(”t_student”);
}

<dependency>
    <groupId>org.reflections</groupId>
    <artifactId>reflections</artifactId>
    <version>0.9.10</version>
</dependency>

// 要扫描的包
String packageName = "com.zimug.java.reflection";
Reflections f = new Reflections(packageName);
// 获取扫描到的标记注解的集合
Set<Class<?>> set = f.getTypesAnnotatedWith(TableName.class);
for (Class<?> c : set) {
// 循环获取标记的注解
TableName annotation = c.getAnnotation(TableName.class);
// 打印注解中的内容
System.out.println(c.getName() + "类，TableName注解value=" + annotation.value());

com.zimug.java.reflection.Student类，TableName注解value=t_student

//按路径加载jar包
File file = new File("D:/com/zimug/commons-lang3.jar");
URL url = file.toURI().toURL();
//创建类加载器
ClassLoader classLoader = new URLClassLoader(new URL[]{url});

Class cls = classLoader.loadClass("org.apache.commons.lang3.StringUtils");

//java的.class文件所在路径
File file = new File("D:/com/zimug");
URL url = file.toURI().toURL();
//创建类加载器
ClassLoader classLoader = new URLClassLoader(new URL[]{url});
//加载指定类，package全路径
Class<?> cls = classLoader.loadClass("com.zimug.java.reflection.Student");